La tecnologia quantistica nella vita quotidiana: l’università di Firenze vince lo “Starting Grant” dell’Ue

Integrare le tecnologie quantistiche nella nostra vita quotidiana. E’ l’obiettivo del progetto dal titolo “Light-driven molecular spin qubits (LIGHT-QIS)” condotto da Alberto Privitera, ricercatore dell’Università di Firenze in Fondamenti chimici delle tecnologie nel Dipartimento di Ingegneria Industriale, che ha vinto uno Starting Grant dell’European Research Council (ERC) da un milione e mezzo di euro: un prestigioso finanziamento UE che premia ricercatrici e ricercatori protagonisti a livello internazionale di indagini innovative. Per l’Ateneo fiorentino si tratta – tra Starting, Consolidator, Advanced e Synergy – del 23esimo ERC Grant, il primo ottenuto nel settore tecnologico.

Lo studio, di durata quinquennale, si delinea come un passo in avanti nella comprensione e nel controllo delle proprietà quantistiche della materia. Attraverso l’esplorazione delle nuove frontiere dell’universo quantistico, si potranno elaborare tecnologie per realizzare computer più potenti, comunicazioni più sicure e misurazioni precise al picometro.

Lo studio verrà condotto nel Laboratorio di Magnetismo Molecolare dell’Università di Firenze. “Unifi si conferma all’avanguardia nella ricerca – afferma la rettrice Alessandra Petrucci – Il progetto LIGHT-QIS apre la strada a un futuro in cui le tecnologie quantistiche entreranno nella vita di tutti i giorni con computer super veloci, comunicazioni sempre più protette, sensori in grado di localizzare un oggetto con altissima precisione o misurare grandezze fisiche con estrema accuratezza”.

A spiegare l’attività che verrà svolta ai ricercatori è il responsabile scientifico Alberto Privitera. “Il funzionamento di dispositivi come computer quantistici e sensori capaci di misurare grandezze fisiche con precisione e sensibilità a livello atomico si basa sul concetto di qubit (quantum bit), l’analogo quantistico del bit classico, che rappresenta l’unità fondamentale di informazione. Nonostante i grandi progressi, però, le tecnologie quantistiche attuali sono ancora lontane dall’essere utilizzabili nella vita di tutti i giorni. I qubit oggi disponibili richiedono processi di fabbricazione estremamente complessi, con un controllo a livello atomico, e funzionano a temperature vicine allo zero assoluto, in costosi sistemi criogenici”.

Il progetto “Light-driven molecular spin qubits (LIGHT-QIS)”, invece, segue una diversa modalità di lavoro: utilizzare molecole a base di porfirine – le stesse coinvolte nella fotosintesi delle piante e nel trasporto dell’ossigeno nel sangue – per sviluppare qubit capaci di operare a temperature molto più elevate.

“Le porfirine sono particolarmente interessanti perché possiedono caratteristiche ottiche ed elettroniche uniche, e le loro proprietà possono essere progettate e replicate con precisione atomica grazie alla chimica. Sfruttando la loro interazione con la luce e i processi fuori equilibrio, LIGHT-QIS punta a realizzare qubit molecolari operativi a temperature più accessibili”. “Inoltre – conclude il ricercatore Unifi – le proprietà di trasporto di carica delle porfirine potranno essere utilizzate per leggere lo stato quantistico delle molecole tramite variazioni di corrente elettrica in nuovi dispositivi a base di molecole organiche”.